人工智能导论(ppt 155页)
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第一讲(人工智能导论)
大师眼中的人工智能
• Bellman, 1978: 人工智能是那些与人的思维、 人工智能是那些与人的思维、 决策、 决策、问题求解和学习等有关活动的自动化进程。 问题求解和学习等有关活动的自动化进程。 • Haugeland, 1985: 人工智能是一种使计算机能 够思维， 够思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试。 使机器具有智力的激动人心的新尝试。 • Charniak和 Charniak和McDermott, 1985 人工智能是用计 算模型研究智力行为。 算模型研究智力行为。 • Kurzwell, 1990 人工智能是一种能够执行， 人工智能是一种能够执行，需 要人的智能的， 要人的智能的，创造性机器的技术。 创造性机器的技术。
哲学家们标志出了AI 哲学家们标志出了AI的大部分思想 AI的大部分思想， 的大部分思想，但 实现成为一门规范科学的飞跃就要求在三个 基础领域完成一定程度的数学形式化： 基础领域完成一定程度的数学形式化：逻辑、 逻辑、 计算和概率。 计算和概率。
• 结论： 结论：形式化规则=命题逻辑和一阶谓 词逻辑
– 可以被计算， 可以被计算，就要找到一个算法
– 算法本身的研究在 19世纪晚期， 世纪晚期，把一般的数学 推理形式化为逻辑演绎的努力 – 1900年，David Hilbert( 希尔伯特)著名的“23 个问题”的最后一个问题是： 的最后一个问题是：是否存在一个算法 可以判定任何涉及自然数的逻辑命题的真实性。 可以判定任何涉及自然数的逻辑命题的真实性。 /有效证明过程的能力是否有基础的局限性 – 这一问题被Kurt Godel( 哥德尔)证明了， 证明了，确实 存在真实的局限（ 存在真实的局限（不完备性定理， 不完备性定理， 1931）
AI的理解是一个过程
《人工智能导论课件》
人工智能在金融领域的应用
投资决策
在市场预测、风险控制和交易 方面，人工智能已成为创新性 的投资解决方案之一。
自动化
人工智能技术可用于开发智能 柜员机和自助银行，改进金融 服务的效率，并实现全天候服 务。
区块链技术
人工智能和区块链技术可以使 风险收益的平衡更有效，同时 降低运营成本。
人工智能在智能制造领域的应用
深度学习基础
1 定义
深度学习是一种机器学 习方法，它通过构建人 工神经网络来对数据进 行建模和分析。
2 应用
深度学习被广泛应用于 图像和语音识别、自然 语言处理等领域。
3 算法
深度学习的常见算法包 括卷积神经网络和循环 神经网络。
自然语言处理技术
文本分类
降噪、归一化，快速提取文本 特征，广泛应用于垃圾邮件分 类等方面。
我们可以期待更多出色表现的人工智能技 术，未来的发展前景十分广阔。
人工智能的分类
弱人工智能
又称为狭义人工智能，仅在一种或少数 领域内拥有智能，如语音识别或图像识 别。
强人工智能
是指能够在几乎所有情况下都弥补人类 智能的智能，目前仍然是一个远期目标。
对立人工智能
这指的是一种会有意识地与人类对立的人工智能，目前仍然是我们不愿意看到的一种情况。
1
生产线自动化
人工智能可以实现设备和数据的互联，提高制造效率和质量。
2
智能制造质量管理
整合传感器数据、物联网和人工智能算法，以提供更好的质量控制和预测。
3
智能制造网络安全
人工智能技术是实现革命性制造企业安全的关键，能够检测潜在的网络安全漏洞。
保障
为了减轻对隐私和安全的 担忧，必须确保人工智能 是安全且受保护的。
Artificial Intelligence 第一章 人工智能的基本概念(导论) 《人工智能》课件
认为智能行为只能在现实世界中与周围环境交互作用而 表现出来，因此用符号主义和联接主义来进行模拟。智能显得 有些不和事实相吻合。
第三节 人工智能的研究目标
AI的研究目标分近期目标和远期目标：
近期目标：研究如何使计算机去做那些过去只有靠
人的智力才能完成的工作。
远期目标：研究如何利用自动机去模拟人的某些思
可用模型 进行评价
2.智能的要素：
最重要的要素包括：适应环境、适应偶然性事件、能分 辩模糊的或矛盾的信息，在孤立的情况中找出相似性，产生新 概念和新思想。
3.智能的分类：
自然智能 有规律的智能行为：计算机能解决
人工智能 无规律的智能行为：如洞察力、创造力。 关于这些问题：计算机还不能解决。
三、如何判定智能？
第五节 AI的发展简史
第一阶段：孕育期（1956年以前） 第 二 阶 段 ： AI 的 基 础 技 术 的 研 究 和 形 成 时 期 1956— 1970 第 三 阶 段 ： AI 发 展 和 实 用 阶 段 （ 专 家 系 统 ） 1971— 1980 第四阶段：知识工程与机器学习发展阶段1981—1990 第五阶段：智能综合集成阶段,二十世纪90年代至今，
英国自然杂志主编坎贝尔博士说：目前信息技术和生命科学 有交叉融合的趋势，比如AI的研究就需要从生命科学的角度揭 开大脑思维的机理，需要利用信息技术模拟实现这种机理。 （参考文献：李凡长、佘玉梅：Agent的遗传算法研究，《计 算机科学》）
3.行为主义（Actionism）：
又 称 进 化 主 义 （ Evolutionism ） 或 控 制 论 学 派 （Cyberneticisism）。其原理为控制论及感知再到动作型控 制系统。主要进行行为模拟，代表人物：布鲁克斯等。
第三节 人工智能的研究目标
AI的研究目标分近期目标和远期目标：
近期目标：研究如何使计算机去做那些过去只有靠
人的智力才能完成的工作。
远期目标：研究如何利用自动机去模拟人的某些思
可用模型 进行评价
2.智能的要素：
最重要的要素包括：适应环境、适应偶然性事件、能分 辩模糊的或矛盾的信息，在孤立的情况中找出相似性，产生新 概念和新思想。
3.智能的分类：
自然智能 有规律的智能行为：计算机能解决
人工智能 无规律的智能行为：如洞察力、创造力。 关于这些问题：计算机还不能解决。
三、如何判定智能？
第五节 AI的发展简史
第一阶段：孕育期（1956年以前） 第 二 阶 段 ： AI 的 基 础 技 术 的 研 究 和 形 成 时 期 1956— 1970 第 三 阶 段 ： AI 发 展 和 实 用 阶 段 （ 专 家 系 统 ） 1971— 1980 第四阶段：知识工程与机器学习发展阶段1981—1990 第五阶段：智能综合集成阶段,二十世纪90年代至今，
英国自然杂志主编坎贝尔博士说：目前信息技术和生命科学 有交叉融合的趋势，比如AI的研究就需要从生命科学的角度揭 开大脑思维的机理，需要利用信息技术模拟实现这种机理。 （参考文献：李凡长、佘玉梅：Agent的遗传算法研究，《计 算机科学》）
3.行为主义（Actionism）：
又 称 进 化 主 义 （ Evolutionism ） 或 控 制 论 学 派 （Cyberneticisism）。其原理为控制论及感知再到动作型控 制系统。主要进行行为模拟，代表人物：布鲁克斯等。
人工智能导论课件(李俊丽)ch1 绪论.
智能, 还要具有看、听、说、写等感知和交流能力。 简言之, 就是要使计算机具有自主发现规律、解
决问题和发明创造的能力, 从而大大扩展和延伸人 的智能,实现人类社会的全面智能化。
2021/7/18
26Biblioteka 息工程与自动化学院近期目标： 建造智能计算机代替人类的部分智力劳动
远期目标： 用自动机模仿人类的思维过程和智能行为
信息工程与自动化学院
前苏联研制的月球车一号 (1970年11月）
2021/7/18
“阿波罗”15 号飞船上宇航 员艾尔文在检 查月球车上的 设备 (1971年 7月）
17
信息工程与自动化学院
中国自主设计的月球车
2021/7/18
18
越野自主车
信息工程与自动化学院
2021/7/18
19
信息工程与自动化学院
人工智能导论
昆明理工大学信自学院 自动化系 李俊丽
2021/7/18
1
教 第1章 人工智能概述 学 第2章 搜索 内 第3章 知识表示 容 第4章 推理
2021/7/18
2
信息工程与自动化学院
参考书目
• 人工智能技术导论（第三版）.廉师友.西安 电子科技大学，2007 （教材）
• 人工智能及其应用.蔡自兴，徐光佑.清华大 学出版社
✓ 1965年开发出世界上第1个专家系统；
✓ 开发著名的专家系统MYCIN；
✓ 80年代合著四卷本的《人工智能手册》开设世界上第1家 以开发和将专家系统商品化的公司。
2021/7/18
45
信息工程与自动化学院
劳伊· 雷迪 – – 大型人工智能系统的开拓者
2021/7/18
1937年出生于印度，1966年在美国获 得
决问题和发明创造的能力, 从而大大扩展和延伸人 的智能,实现人类社会的全面智能化。
2021/7/18
26Biblioteka 息工程与自动化学院近期目标： 建造智能计算机代替人类的部分智力劳动
远期目标： 用自动机模仿人类的思维过程和智能行为
信息工程与自动化学院
前苏联研制的月球车一号 (1970年11月）
2021/7/18
“阿波罗”15 号飞船上宇航 员艾尔文在检 查月球车上的 设备 (1971年 7月）
17
信息工程与自动化学院
中国自主设计的月球车
2021/7/18
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越野自主车
信息工程与自动化学院
2021/7/18
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信息工程与自动化学院
人工智能导论
昆明理工大学信自学院 自动化系 李俊丽
2021/7/18
1
教 第1章 人工智能概述 学 第2章 搜索 内 第3章 知识表示 容 第4章 推理
2021/7/18
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信息工程与自动化学院
参考书目
• 人工智能技术导论（第三版）.廉师友.西安 电子科技大学，2007 （教材）
• 人工智能及其应用.蔡自兴，徐光佑.清华大 学出版社
✓ 1965年开发出世界上第1个专家系统；
✓ 开发著名的专家系统MYCIN；
✓ 80年代合著四卷本的《人工智能手册》开设世界上第1家 以开发和将专家系统商品化的公司。
2021/7/18
45
信息工程与自动化学院
劳伊· 雷迪 – – 大型人工智能系统的开拓者
2021/7/18
1937年出生于印度，1966年在美国获 得
人工智能导论第二章补充精品PPT课件
– PROMPT、OntoMerge和MAFRA
• 本体存储查询工具和学习工具
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
21
建立本体
1、创建 新的项目
语义网和本体
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
22
建立本体
2、创建类
语义网和本体
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
23
建立本体
3、修改 类名
• 提出本体生命周期的概念来管理整个本体 的开发过程
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
18
本体的构建规则
一致性
语义网和本体
最小本体承诺
可扩展性 最小编码偏差
客观、明确
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
19
本体构建的步骤
• 本体需求分析 • 本体构建规划 • 获取本体信息 • 确定本体概念及关系 • 本体形式化编码 • 本体的评价 • 本体的演化 • 本体的表示等过程。
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
16
骨架法
语义网和本体
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
17
语义网和本体
METHONTOLOGY框架方法
• 本体开发过程
– 项目管理活动 – 面向开发的活动：包括规格说明、概念化、形
式化和实现等步骤 – 支持活动：包括知识获取、知识评价、知识集
成、产生文档和配置管理等
语义网和本体
2020/10/23
1、顶级本体：最 普通
2、领域本体：特 定领域
3、任务本体：特 定任务或行为
4、应用本体：依 赖于特定领域或 任务
• 本体存储查询工具和学习工具
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
21
建立本体
1、创建 新的项目
语义网和本体
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
22
建立本体
2、创建类
语义网和本体
2020/10/23
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23
建立本体
3、修改 类名
• 提出本体生命周期的概念来管理整个本体 的开发过程
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
18
本体的构建规则
一致性
语义网和本体
最小本体承诺
可扩展性 最小编码偏差
客观、明确
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
19
本体构建的步骤
• 本体需求分析 • 本体构建规划 • 获取本体信息 • 确定本体概念及关系 • 本体形式化编码 • 本体的评价 • 本体的演化 • 本体的表示等过程。
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
16
骨架法
语义网和本体
2020/10/23
人工智能导论 - 刘珊
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语义网和本体
METHONTOLOGY框架方法
• 本体开发过程
– 项目管理活动 – 面向开发的活动：包括规格说明、概念化、形
式化和实现等步骤 – 支持活动：包括知识获取、知识评价、知识集
成、产生文档和配置管理等
语义网和本体
2020/10/23
1、顶级本体：最 普通
2、领域本体：特 定领域
3、任务本体：特 定任务或行为
4、应用本体：依 赖于特定领域或 任务
人工智能导论全套完整ppt课件
13
1.2.2 形成（1956年－1969年）
1956年夏，当时美国达特茅斯大学数学助教、现任斯坦福大 学教授麦卡锡和哈佛大学数学和神经学家、现任MIT教授明 斯基、IBM公司信息研究中心负责人洛切斯特、贝尔实验室 信息部数学研究员香农共同发起，邀请普林斯顿大学莫尔和 IBM公司塞缪尔、MIT的塞尔夫里奇和索罗莫夫以及兰德公 司和卡内基－梅隆大学的纽厄尔、西蒙等10名年轻学者在达 特莫斯大学召开了两个月的学术研讨会，讨论机器智能问题。
11
1.2 人工智能的发展简史
1.2.1 孕育（1956年之前）
公元前，亚里斯多德（Aristotle）：三段论 培根（F. Bacon）：归纳法 莱布尼茨（G. W. Leibnitz）：万能符号、推理计算 布尔（G. Boole）：用符号语言描述思维活动的基本 推理法则 1936年，图灵：图灵机 1943年，麦克洛奇（W. McCulloch）、匹兹(W. Pitts)： M－P模型
12
1.2 人工智能的发展简史
1.2.1 孕育（1956年之前）
美国爱荷华州立大学的阿塔纳索夫教授和他的研究生贝 瑞在1937年至1941年间开发的世界上第一台电子计算机 “ 阿 塔 纳 索 夫 － 贝 瑞 计 算 机 （ Atanasoff-Berry Computer，ABC）”为人工智能的研究奠定了物质基础。
人工智能学科：一门研究如何构造智能机器（智能计算机） 或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。
图灵测试：1950年图灵发表的《计算机与智能》中设计了一 个测试，用以说明人工智能的概念。
智者
询问者
10
第1章 绪论
1.1 人工智能的基本概念
✓ 1.2 人工智能的发展简史
1.2.2 形成（1956年－1969年）
1956年夏，当时美国达特茅斯大学数学助教、现任斯坦福大 学教授麦卡锡和哈佛大学数学和神经学家、现任MIT教授明 斯基、IBM公司信息研究中心负责人洛切斯特、贝尔实验室 信息部数学研究员香农共同发起，邀请普林斯顿大学莫尔和 IBM公司塞缪尔、MIT的塞尔夫里奇和索罗莫夫以及兰德公 司和卡内基－梅隆大学的纽厄尔、西蒙等10名年轻学者在达 特莫斯大学召开了两个月的学术研讨会，讨论机器智能问题。
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1.2 人工智能的发展简史
1.2.1 孕育（1956年之前）
公元前，亚里斯多德（Aristotle）：三段论 培根（F. Bacon）：归纳法 莱布尼茨（G. W. Leibnitz）：万能符号、推理计算 布尔（G. Boole）：用符号语言描述思维活动的基本 推理法则 1936年，图灵：图灵机 1943年，麦克洛奇（W. McCulloch）、匹兹(W. Pitts)： M－P模型
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1.2 人工智能的发展简史
1.2.1 孕育（1956年之前）
美国爱荷华州立大学的阿塔纳索夫教授和他的研究生贝 瑞在1937年至1941年间开发的世界上第一台电子计算机 “ 阿 塔 纳 索 夫 － 贝 瑞 计 算 机 （ Atanasoff-Berry Computer，ABC）”为人工智能的研究奠定了物质基础。
人工智能学科：一门研究如何构造智能机器（智能计算机） 或智能系统，使它能模拟、延伸、扩展人类智能的学科。
图灵测试：1950年图灵发表的《计算机与智能》中设计了一 个测试，用以说明人工智能的概念。
智者
询问者
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第1章 绪论
1.1 人工智能的基本概念
✓ 1.2 人工智能的发展简史
人工智能导论全套课件
计算机视觉技术的挑战与未来发展
挑战
计算机视觉技术面临的挑战包括光照变 化、噪声干扰、遮挡问题、运动模糊等 。
VS
未来发展
随着深度学习技术的不断发展，计算机视 觉技术将更加成熟和高效。未来，计算机 视觉技术将更加注重实时性、鲁棒性和自 适应性，同时将更加广泛地应用于各个领 域。
06
人工智能伦理、法律与社会影响
01
各国政府正在制定相关法律和监管政策，以确保人工智能技术
的合法、合规和安全使用。
知识产权保护
02
对于人工智能技术和应用，知识产权保护是一个重要问题，需
要建立相应的法律制度。
跨国合作与国际法规
03
随着人工智能技术的全球化发展，跨国合作和国际对社会的影响与未来趋势
1 2
应用场景
如图像识别、语音识别、自然语言处理、推 荐系统等。
深度学习原理与框架介绍
神经网络模型
通过模拟人脑神经元之间的连接 方式，构建多层神经网络模型。
反向传播算法
通过计算输出层与目标值之间的误 差，反向调整每个神经元的权重， 使整个网络的输出结果更加准确。
深度学习框架
如TensorFlow、PyTorch等，提供 了丰富的深度学习算法和工具，方 便用户进行模型训练和部署。
深度学习
神经网络结构、反向传播 算法、卷积神经网络等。
03
机器学习与深度学习
机器学习算法与应用场景
监督学习算法
如线性回归、逻辑回归、支持向量机等，用 于根据输入特征预测输出结果。
非监督学习算法
如聚类分析、关联规则挖掘等，用于发现数 据中的模式和结构。
强化学习算法
通过与环境的交互来学习策略，适用于机器 人控制、游戏等领域。
人工智能导论 课件 PPT -第2章知识表示
产生式的基本形式
（2）规则型知识的产生式表示 规则描述的是事物间的因果关系。含义是：如果…则…，规则型 知识的产生式表示基本形式是：
P→Q 或者 IF P THEN Q 其中，P是生产式的前提，用于指出该生产式是否可用的条件；Q 是一组结论或操作，用于指出当前提P所指示的条件被满足时，应 该得出的结论或应该执行的操作。整个产生式的含义是：如果前 提P被满足，则可推出结论Q或执行Q所规定的操作。
产生式系统
规则集
控制器 匹配排序 冲突裁决
匹配
检索 产生式系统结构与工作过程
综合数据库
产生式系统
【例2.1】 建立一个动物识别系统的规则库，用以识别虎、 豹、斑马、长颈鹿、企鹅、鸵鸟、信天翁等7种动物。
框架表示法
框架
我们无法把过去的经验一一都存在脑子里，而只能以一个通用 的数据结构的形式存储以往的经验。这样的数据结构就是框架 （frame），框架提供了一个结构，一种组织。在这个结构或组织 中，新的资料可以用从过去的经验中得到的概念来分析和解释。 实例框架：对于一个框架，当人们把观察或认识到的具体细节填 入后，就得到了该框架的一个具体实例，框架的这种具体实例被 称为实例框架。 框架系统：在框架理论中，框架是知识的基本单位，把一组有关 的框架连结起来便形成一个框架系统。
人工智能导论
知识表示和知识图谱
2.1知识表示
人类之所以有智能行为是因为他们拥有知识，智能活动过程 其实就是一个获得并运用知识的过程，要使机器系统具有人的智 能能力（人工智能AI），则必须以人的知识为基础，知识是人工 智能的基石。但人类的知识要用适当的模式表示出来，才能够存 储到计算机中并被识别运用，本节将对人工智能中常用的几种知 识表示方法进行介绍，为后续学习奠定基础。
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版) 2000（中文版）
• 学习资料:
Web搜索、包括课件、文章等等。 IJCAI国际人工智能大会 Artificial Intelligence（期刊） AAAI（美国人工智能联合会）
• 考核
– 成绩评定方法：期末考试＋大作业 – 考试方式：闭卷。 – 各教学环节占总分的比例：期末考试占考试成绩的80%，大作业占20%。
• Luger和Stubblefield,1993：人工智能是计算机 科学中，与智能行为的自动化有关的一个分支。
What can AI do for you?
人工智能的基础
人工智能的基础
• 人工智能（Artificial Intelligence）, 英文 缩写为 AI, 是一门由计算机科学、控制论、 信息论、语言学、神经生理学、心理学、 数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起 来的综合性新学科。自问世以来AI经过波 波折折，终于作为一门边缘新学科得到世 界的承认并且日益引起人们的兴趣和关注。
– 二元论 • 意识（灵魂、精神）的一部分是超脱于自然之外的， 不受物理定律的影响
• 动物不具有这种属性，它们可以被当做机器对待 – 唯物主义
• 大脑依照物理定律运转而构成意识 • 自由意志是对出现在选择过程中可能选择的感受方式
• 结论：两种选择：二元论和唯物主义
• 知识从哪里来？
– 关于知识的来源：Francis Bacon(培根)《新工具论》 开始了经验主义运动
– 这实际上就是回归规划系统，2300年后，1972年 Newell&Simon研制了第一个能够拟人类问题解决的 计算机程序——GPS程序（General Problem Solver program ）当多个行动可以达到目标时或根本无法到 达目标时，如何行事？
– John Locke(洛克)指出：“无物非先感而后知”
– Rudolf Carnap(鲁道夫·卡尔纳普 ) 发展了逻辑实证 主义学说，认为
• 所有的知识都可以用最终与（对应于传感器输入的）观察语句 相联系的逻辑理论来刻画。
• 科学哲学的任务之一是构造“形式的人工语言”以及系统理论， 以便于我们更好地进行科学概念和科学陈述的重新构造。这种 语言和自然语言不同，它不是世袭的，而是按照我们制定的规 则构造出来的。
• Kurzwell, 1990：人工智能是一种能够执行，需 要人的智能的，创造性机器的技术。
• Schalkoff, 1990：人工智能是一门通过计算过程， 力图理解和模仿智能行为的学科。
• Rick和Knight,1991：人工智能研究如何使计算机 做事，而让人过得更好。
• Winston, 1992：人工智能是研究那些使理解、推 理和行为成为可能的计算。
• 结论：知识来源于实践
• 知识是如何导致行动的？
– Aristotle:行动是通过目标与关于行动结果的知识之间 的逻辑联系来判定的。
– 他进一步指出，要深思的不是结局而是手段，假设了 结局并考虑如何以及通过什么手段得到结局，结局是 否容易是否最好，手段在分析顺序中是最后一个，在 生成顺序中是第一个
人工智能
放在前面
• 教材及主要参考书:
[1]蔡自兴、徐光佑. 人工智能及其应用.清华大学出版社,2004（第三版）,2010 （第四版）
[2]王永庆. 人工智能原理与方法. 西安交通大学出版社.2002 [3]Nilsson. Artificial Intelligence--A New Synthesis机械工业出版社, 1999 (英文
应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究 用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关 理论和技术。 • 定义3 人工智能(能力)
人工智能(能力)是智能机器所执行的通常与人类智能 有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、 理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思 维活动。
大师眼中的人工智能
• Bellman, 1978:人工智能是那些与人的思维、决 策、问题求解和学习等有关活动的自动化进程。
• Haugeland, 1985:人工智能是一种使计算机能够 思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试。
• Charniak和McDermott, 1985：人工智能是用计算 模型研究智力行为。
• 17世纪，有人提出推理如同数字计算，帕斯卡写到： “算术机器产生的效果显然更接近思维，而不是动物的 其他活动。”
• 结论：肯定的结论，即可以用一个规则集合描述意 识的形式化部分
• 精神的意识是如何从物质的大脑产生出来？
– Descartes(笛卡尔)给出了第一个关于意识和物质之间区 别以及由此产生的清晰的讨论
AI的基础
• 哲学：标出了AI的大部分重要思想 • 数学：使AI成为一门规范科学 数学形式化 • 神经科学：网络，并行处理 • 心理学：认知理论 • 计算机工程：AI的“载体” • 语言学：知识表示、语法
哲学
• 形式化规则能用来抽取合理的结论吗？
• 亚里士多德（Aristotle）为形式逻辑奠定了基础，第 一个把支配意识的理性部分法则形式化为精确的法则集 合，典型代表就是三段论，即初始前提的条件下机械地 推导出结论。
4
Movies
• 黑客帝国（MATRIX）
5
• Iron Man
What is AI?
What is AI?
• 定义1 智能机器(intelligent machine)能够在各类环境 中自主地或交互地执行各种拟人任务的机器。
• 定义2 人工智能(学科) 人工智能(学科)是计算机科学中涉及研究、设计和
2
Movies
• 人工智能 • 导演：斯皮尔博格 • 提示：电影从一个小孩子的
眼光来诠释人与机器人的关 系，并揭示了一个残酷的事 实：机器人永远不能变成人 类、他们不能有爱，即使有 也只是一段程序。
3
Movies
• 机械公敌（I robot） • 影片根据艾萨克·阿西莫夫经典科
幻短篇小说集《我，机器人》改 编。故事发生在2035年，科技已 经发展到相当高的水准，尤其是 智能机器人领域，他们已经完全 融进了人类的各种生产和生活中 。 • 机器人三大法则:机器人不得伤害 人，或任人伤害而无所作为；机 器人应服从人的一切命令，但命 令与第一法则冲突时例外；机器 人必须保护自身的安全，但不得 与前两条法则抵触。
• 学习资料:
Web搜索、包括课件、文章等等。 IJCAI国际人工智能大会 Artificial Intelligence（期刊） AAAI（美国人工智能联合会）
• 考核
– 成绩评定方法：期末考试＋大作业 – 考试方式：闭卷。 – 各教学环节占总分的比例：期末考试占考试成绩的80%，大作业占20%。
• Luger和Stubblefield,1993：人工智能是计算机 科学中，与智能行为的自动化有关的一个分支。
What can AI do for you?
人工智能的基础
人工智能的基础
• 人工智能（Artificial Intelligence）, 英文 缩写为 AI, 是一门由计算机科学、控制论、 信息论、语言学、神经生理学、心理学、 数学、哲学等多种学科相互渗透而发展起 来的综合性新学科。自问世以来AI经过波 波折折，终于作为一门边缘新学科得到世 界的承认并且日益引起人们的兴趣和关注。
– 二元论 • 意识（灵魂、精神）的一部分是超脱于自然之外的， 不受物理定律的影响
• 动物不具有这种属性，它们可以被当做机器对待 – 唯物主义
• 大脑依照物理定律运转而构成意识 • 自由意志是对出现在选择过程中可能选择的感受方式
• 结论：两种选择：二元论和唯物主义
• 知识从哪里来？
– 关于知识的来源：Francis Bacon(培根)《新工具论》 开始了经验主义运动
– 这实际上就是回归规划系统，2300年后，1972年 Newell&Simon研制了第一个能够拟人类问题解决的 计算机程序——GPS程序（General Problem Solver program ）当多个行动可以达到目标时或根本无法到 达目标时，如何行事？
– John Locke(洛克)指出：“无物非先感而后知”
– Rudolf Carnap(鲁道夫·卡尔纳普 ) 发展了逻辑实证 主义学说，认为
• 所有的知识都可以用最终与（对应于传感器输入的）观察语句 相联系的逻辑理论来刻画。
• 科学哲学的任务之一是构造“形式的人工语言”以及系统理论， 以便于我们更好地进行科学概念和科学陈述的重新构造。这种 语言和自然语言不同，它不是世袭的，而是按照我们制定的规 则构造出来的。
• Kurzwell, 1990：人工智能是一种能够执行，需 要人的智能的，创造性机器的技术。
• Schalkoff, 1990：人工智能是一门通过计算过程， 力图理解和模仿智能行为的学科。
• Rick和Knight,1991：人工智能研究如何使计算机 做事，而让人过得更好。
• Winston, 1992：人工智能是研究那些使理解、推 理和行为成为可能的计算。
• 结论：知识来源于实践
• 知识是如何导致行动的？
– Aristotle:行动是通过目标与关于行动结果的知识之间 的逻辑联系来判定的。
– 他进一步指出，要深思的不是结局而是手段，假设了 结局并考虑如何以及通过什么手段得到结局，结局是 否容易是否最好，手段在分析顺序中是最后一个，在 生成顺序中是第一个
人工智能
放在前面
• 教材及主要参考书:
[1]蔡自兴、徐光佑. 人工智能及其应用.清华大学出版社,2004（第三版）,2010 （第四版）
[2]王永庆. 人工智能原理与方法. 西安交通大学出版社.2002 [3]Nilsson. Artificial Intelligence--A New Synthesis机械工业出版社, 1999 (英文
应用智能机器的一个分支。它的近期主要目标在于研究 用机器来模仿和执行人脑的某些智力功能，并开发相关 理论和技术。 • 定义3 人工智能(能力)
人工智能(能力)是智能机器所执行的通常与人类智能 有关的智能行为，如判断、推理、证明、识别、感知、 理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思 维活动。
大师眼中的人工智能
• Bellman, 1978:人工智能是那些与人的思维、决 策、问题求解和学习等有关活动的自动化进程。
• Haugeland, 1985:人工智能是一种使计算机能够 思维，使机器具有智力的激动人心的新尝试。
• Charniak和McDermott, 1985：人工智能是用计算 模型研究智力行为。
• 17世纪，有人提出推理如同数字计算，帕斯卡写到： “算术机器产生的效果显然更接近思维，而不是动物的 其他活动。”
• 结论：肯定的结论，即可以用一个规则集合描述意 识的形式化部分
• 精神的意识是如何从物质的大脑产生出来？
– Descartes(笛卡尔)给出了第一个关于意识和物质之间区 别以及由此产生的清晰的讨论
AI的基础
• 哲学：标出了AI的大部分重要思想 • 数学：使AI成为一门规范科学 数学形式化 • 神经科学：网络，并行处理 • 心理学：认知理论 • 计算机工程：AI的“载体” • 语言学：知识表示、语法
哲学
• 形式化规则能用来抽取合理的结论吗？
• 亚里士多德（Aristotle）为形式逻辑奠定了基础，第 一个把支配意识的理性部分法则形式化为精确的法则集 合，典型代表就是三段论，即初始前提的条件下机械地 推导出结论。
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Movies
• 黑客帝国（MATRIX）
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• Iron Man
What is AI?
What is AI?
• 定义1 智能机器(intelligent machine)能够在各类环境 中自主地或交互地执行各种拟人任务的机器。
• 定义2 人工智能(学科) 人工智能(学科)是计算机科学中涉及研究、设计和
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Movies
• 人工智能 • 导演：斯皮尔博格 • 提示：电影从一个小孩子的
眼光来诠释人与机器人的关 系，并揭示了一个残酷的事 实：机器人永远不能变成人 类、他们不能有爱，即使有 也只是一段程序。
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Movies
• 机械公敌（I robot） • 影片根据艾萨克·阿西莫夫经典科
幻短篇小说集《我，机器人》改 编。故事发生在2035年，科技已 经发展到相当高的水准，尤其是 智能机器人领域，他们已经完全 融进了人类的各种生产和生活中 。 • 机器人三大法则:机器人不得伤害 人，或任人伤害而无所作为；机 器人应服从人的一切命令，但命 令与第一法则冲突时例外；机器 人必须保护自身的安全，但不得 与前两条法则抵触。